Maaf jika saya menjawab pertanyaan ini dengan aneh. Saya menggunakan baterai 3.7V dan mikrokontroler saya memonitor tegangan dan tidur jika tegangan baterai saya terlalu rendah. Masalahnya adalah ia membaca tegangan yang lebih rendah daripada yang ditunjukkan baterai jika saya mencabutnya dan memeriksanya dengan multimeter saya. Sebagai contoh, mikrokontroler saya akan membaca 3.65V ketika multimeter saya akan membaca baterai saya terputus pada 3.8V. Apakah mikrokontroler saya membaca tegangan dengan cara yang salah atau haruskah saya memperlakukan tegangan dengan beban yang dibaca oleh mikrokontroler sebagai tegangan aktual?

Ya, memang semakin rendah.

Efek yang Anda lihat disebut resistensi internal :

Sumber daya listrik praktis yang merupakan rangkaian listrik linier dapat <...> direpresentasikan sebagai sumber tegangan ideal secara seri dengan impedansi. Impedansi ini disebut resistansi internal sumber.

Sederhananya, baterai bukanlah sumber tegangan yang ideal. Baterai tipikal (yaitu sumber tegangan tidak ideal ) akan terlihat seperti ini:

Apa yang Anda ukur adalah tegangan antara terminal A dan B. Menurut Hukum Ohm:

• Ketika tidak ada sirkuit, Anda bisa membayangkan internal yang resistansi seri voltmeter Anda $R_{volt}$ mengambil peran $R$ . Namun, $R_{volt}$ biasanya begitu besar (puluhan atau ratusan megaohms) dibandingkan dengan $r$ (biasanya pecahan dari suatu ohm) yang $\frac{R_{volt}}{R_{volt}+r}$ cenderung 1, maka diukur tegangan rangkaian terbuka cenderung baterai internal (benar) tegangan$E$.

• $R$$U_{AB}$$R$

Jadi, penurunan tegangan adalah nyata - tegangan yang diukur adalah beban yang didapat Semakin banyak arus yang diambil dari baterai, semakin rendah tegangan yang didapatnya.

Saat baterai terbuka, Anda mengukur voltase sel terbuka. Ketika baterai berada dalam sistem, tegangan selnya tertutup di bawah beban. Anda menjatuhkan tegangan pada impedansi internal baterai karena sistem Anda menarik arus saat pengukuran dilakukan (jadi di terminal tegangan memang lebih rendah). Jadi pengukuran MCU dan multimeter benar, perbedaannya adalah multimeter> 1Mohm sementara MCU jauh lebih rendah (karena mungkin menggambar setidaknya mAs daya).

Mungkin ada efek lain yang dimainkan. Baterai memang menunjukkan fenomena pemulihan di mana jika dibiarkan sel terbuka tanpa beban beberapa tegangan akan pulih setelah interval waktu.

Setiap baterai memiliki sejumlah resistensi keluaran. Apa yang terjadi jika arus mengalir melalui resistor? Ya, penurunan tegangan! Jadi semakin banyak arus yang Anda ambil dari baterai, semakin rendah tegangan outputnya.

Ini berlaku untuk semua catu daya

Memang, baterai melorot tegangan mereka saat dimuat. Begitu juga yang lainnya .

Penyebab utama adalah Hukum Ohm, E = IR, di mana penurunan tegangan pada konduktor apa pun sebanding dengan arus listrik yang ditarik.

Bagian dari sag baterai adalah bahan kimia, tetapi sebagian hanya merupakan hambatan Hukum Ohm dari komponen internalnya.

Misalkan Anda memiliki rig permainan gila dengan 4 kartu video paralel, kombo menarik 1000 watt saat bermain game . Tapi itu hanya duduk di Windows Homescreen dan hanya menarik 100 watt. Kabel daya membawa 20A @ 5V, dan menjatuhkan 0,01 volt, sehingga kartu mendapatkan 4,99 volt. (Kabelnya adalah 2000 Siemens == 1/2000 Ohms.)

Pada beban ringan ini, catu daya AC tidak efisien dan faktor daya buruk, sehingga menarik 240VA atau 2 amp dari 120V listrik. Sirkuit cabang kabel kembali ke panel turun 0,4 volt. Konduktansi adalah 5 Siemens == 1/5 ohm.

Sekarang Anda menjalankan gim yang paling menuntut. Menarik 200A pada 5V, kerugian resistif saja di dalam kabel PC Anda melompat ke 0,1 volt. Jadi kartu mendapatkan 4,90 volt. Itu setetes.

Sementara itu, catu daya mengambil 10A (1200VA) dari listrik AC. Penurunan tegangan kabel diperkirakan meningkat menjadi 2,0 volt, sehingga tegangan pada catu daya adalah 118V. Kemungkinan besar catu daya switching menarik skitch lebih banyak arus untuk mengimbangi, jika tidak tegangan outputnya akan melorot juga.

Tidak ada arus yang ditarik di tempat yang aman, sehingga tidak jatuh. Diukur dari tanah, netral adalah 1 volt dan panas 119 volt. Dan kita bisa menggunakan ini untuk menegaskan kabel yang benar. Ini seperti bilah penunjuk pada kunci pas torsi, tidak bengkok.

Tentu saja, tetesan serupa terjadi sepanjang perjalanan kembali ke pembangkit listrik. Di sana, peningkatan beban (dalam amp) mengendur tegangan karena hambatan internal generator, tetapi juga karena tenaga kuda turbin. VA = W. Jika A meningkat melebihi spesifikasi, V harus menurun secara proporsional sehingga W dapat tetap berada dalam kemampuan turbin. Memiliki turbin rawa dan melambat bukanlah suatu pilihan, karena itu daya AC dan harus tetap sinkron.

Semua baterai memiliki efek memori ketika dibongkar sedemikian rupa sehingga mereka kembali perlahan ke dekat tegangan sebelumnya setelah beban meledak pendek. Ada juga penurunan tegangan sesaat karena beban ESR * I = Δ V.

Jadi kedua pengukuran harus dilakukan pada waktu yang sama untuk memeriksa kalibrasi untuk kesalahan dan mempertimbangkan jumlah ambang histeresis yang diperlukan untuk mencegah siklus osilasi tidur, bangun.

Konstanta waktu efek memori dapat beberapa menit tergantung pada kebocoran saat ini tanpa beban.

Karena efek gabungan ini yang dapat dihitung untuk sel yang diberikan (ΔV = ESR * V / Beban + t / ESR * C2) tegangan cut-off sering diturunkan untuk menangkap muatan yang tersimpan dalam kapasitansi memori C2 selama Anda tahu itu kembali ke ambang batas aman Vmin. Baterai cepat menua terjadi untuk jumlah waktu di bawah ambang Vmin-nya.

Tinjau datasheet baterai untuk detailnya.

Ada penurunan tegangan karena resistansi internal baterai ikut berperan sehingga Anda akan melihat penurunan voltase dengan nilai i * r (di mana i adalah arus yang mengalir dan r adalah resistansi internal baterai)

Baterai baru akan memiliki penurunan tegangan yang jauh lebih sedikit daripada yang Anda miliki. Baterai Lithium yang lama, aus, atau rusak memiliki resistansi internal yang jauh lebih tinggi daripada baterai baru. Ini rusak jika telah terisi penuh selama lebih dari beberapa bulan, jika telah habis terlalu rendah atau jika memiliki terlalu banyak siklus pembebanan biaya.

Sementara semua jawaban lainnya bagus dan katakan apa yang akan saya katakan juga (tegangan baterai benar-benar semakin rendah ketika ada beban), saya ingin menambahkan sesuatu:

Alasan yang disajikan bahwa tegangan turun adalah "resistansi internal". Saya ingin menyebutkan bahwa model resistansi internal JUST A MODEL yang bekerja dengan sangat baik dalam memodelkan sifat-sifat sumber tegangan, sementara pada saat yang sama menjadi sederhana dan mudah untuk dihitung.

Pada kenyataannya, ini lebih rumit. Resistansi komponen internal baterai yang harus dilewati saat ini (saya sengaja tidak menyebutnya "resistansi internal", karena ini adalah istilah dari model yang disebutkan di atas) yang berperan, tetapi itu bukan satu-satunya peran. Dalam kebanyakan baterai ada reaksi kimia yang terjadi yang memisahkan muatan di beberapa lapisan perbatasan. Reaksi kimia ini mengikuti hukum fisika statistik. Itu berhenti ketika ( keseimbangan kimiatercapai. Pemisahan muatan menghasilkan tegangan yang dapat Anda ukur, dan tegangan ini merupakan faktor dalam keseimbangan kimia (semakin tinggi tegangannya, semakin sedikit pemisahan yang terjadi untuk menciptakan pasangan muatan terpisah yang baru). Ketika Anda memasang beban sekarang, Anda mengambil muatan pada interval konstan (karena ada arus listrik). Jika sistem mencapai situasi keseimbangan sekarang, jumlah muatan dan tegangan yang terpisah akan lebih sedikit (karena lebih banyak muatan harus dibuat).

Tegangan baterai biasanya tidak turun hanya karena ada beban yang terhubung. Tetapi tegangan yang diukur cenderung turun

Inilah yang harus Anda ketahui tentang pengukuran tegangan

Sebuah voltmeter menggunakan resistor dengan resistansi yang sangat tinggi. Idealnya, ini tidak terbatas. Voltmeter mengukur tegangan resistor ini.

Jadi ketika Anda menghubungkan baterai ke voltmeter Anda, resistansi internal baterai tidak signifikan dibandingkan dengan resistansi voltmeter. Jadi sebagian besar penurunan tegangan terjadi pada resistan voltmeter dan bukan resistor internal baterai. Oleh karena itu, Anda mengukur voltase yang tepat.

Namun, mikrokontroler Anda mungkin memiliki hambatan yang tidak terlalu tinggi. Jika baterai memiliki hambatan internal katakanlah, 1 mili ohm, dan voltmeter menggunakan resistor 24000 ohm, kesalahan ini diharapkan.